TỔNG CỤC THỂ DỤC THỂ THAO
  1. TRANG CHỦ
  2. GIỚI THIỆU
  3. TIN TỨC SỰ KIỆN
  4. CHUYÊN NGÀNH
  5. ẢNH - VIDEO
  6. VĂN BẢN PHÁP QUY
  7. LIÊN HỆ

Công nghệ in 3D trong chế tạo robot bóng bàn

246 Lượt xem

Sự bùng nổ của công nghệ in 3D bắt đầu cách đây vài năm, thu hút sự chú ý của truyền thông và xã hội. Mọi người bắt đầu tìm hiểu về nó và tin rằng nó là tiềm năng rất lớn cho ngành sản xuất chế tạo trên thế giới. Thể thao cũng không ngoại lệ.

Công nghệ in 3D là gì?

Công nghệ in 3D không quá phức tạp như bạn nghĩ, đơn giản mà nói đây là một quá trình sản xuất các chất liệu (nhựa, kim loại hay bất kỳ thứ gì khác) theo phương cách xếp từng lớp với nhau để tạo nên một vật thể 3 chiều.

Nghe có vẻ khó tin nhưng công nghệ in 3D đã được phát triển và ứng dụng vào thực tế từ những năm 1980 bởi Charles Hull (người sáng lập công ty in 3D danh tiếng Systems Corporation). Tuy nhiên, thời điểm đó giá thành để sản xuất một máy in 3D rất đắt, khoảng 100.000 USD, thậm chí là 400.000 USD. Điều này ảnh hưởng rất nhiều đến sức mua và sự phổ biến của công nghệ này.

Sau một thời gian phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ, in 3D dần dần được phổ biến và giảm giá thành. Ngày nay, bạn có thể bắt gặp rất nhiều đồ dùng trong cuộc sống sử dụng công nghệ in 3D như đồ chơi trẻ em, chi tiết máy móc, ốp lưng điện thoại, răng giả... với giá bán rất rẻ và cạnh tranh. Trong lĩnh vực thể dục thể thao, một trong những ứng dụng nổi bật nhất của công nghệ này là sản xuất robot bóng bàn.

Chế tạo robot bóng bàn tại Việt Nam đã đạt được những bước tiến mới (Ảnh: T.H)

Công nghệ in 3D được ứng dụng trong sản xuất máy bắn bóng như thế nào?

Thực tế hiện nay cho thấy, giảng dạy, huấn luyện bóng bàn vẫn còn tiến hành theo phương pháp truyền thống, thiếu máy móc, thiết bị hỗ trợ, dẫn đến tình trạng giáo viên, HLV mệt mỏi, căng thẳng vì phải đứng trong thời gian dài để phục vụ bóng cho học sinh tập luyện kỹ thuật và thể lực. Nhu cầu trang bị máy hỗ trợ tập luyện bóng bàn ngày càng cao. Giá thành robot bóng bàn (hay còn gọi là máy bắn bóng) hiện còn khá cao, dao động từ 6 đến 12 triệu, máy bắn bóng tự thu hồi bóng thì giá thành còn cao hơn, lên đến 30 triệu/máy. Đây đều là các mẫu máy được các nước có nền khoa học thể dục thể thao tiên tiến sản xuất như: Mỹ, Đức, Nhật, Trung Quốc và được các doanh nghiệp Việt Nam nhập về cung cấp cho thị trường. Nhưng bất cập cũng nảy sinh khi các thiết bị này bị hỏng thì không có đơn vị nào bảo dưỡng, sửa chữa, phải nhập khẩu linh kiện từ nước ngoài về để thay thế gây tốn kém, thậm chí vứt bỏ cả máy khi không sửa chữa được.

Chính vì thế, trong những năm gần đây nhiều nghiên cứu được thử nghiệm tại Việt Nam và đã cho ra đời những phiên bản máy bắn bóng khác nhau, dần đem lại hiệu quả nhất định trong công tác huấn luyện và giảng dạy.

Nhờ các ứng dụng khoa học kỹ thuật, các nhà nghiên cứu đã phối hợp với doanh nghiệp tư nhân và nhà nước hoàn thiện được quy trình chế tạo robot bóng bàn quy mô công suất 1.800 robot/năm; xây dựng được hồ sơ và công bố tiêu chuẩn cơ sở cho robot bóng bàn; sản xuất được tối thiểu 1.800 robot bóng bàn đạt tiêu chuẩn cơ sở đã công bố; xây dựng thành công một mô hình tập luyện bóng bàn sử dụng robot đã chế tạo.

Để hoàn thiện được dự án trên, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phần mềm Solidwordks để thiết kế các chi tiết robot dưới dạng thiết kế 3D, sau đó tiến hành lắp ghép mô phỏng chuyển động các chi tiết robot trên phần mềm trước khi in 3D mẫu và sau đó gia công sản xuất theo bản mẫu.

Công nghệ in 3D để sản xuất mẫu các chi tiết được thiết kế từ phần mềm Solidwordks, tốc độ sản xuất nhanh gấp 5 lần so với các phương pháp truyền thống. Có thể thay đổi mẫu chi tiết, linh kiện chỉ trong 1 ngày làm việc. Công nghệ cắt laser kim loại tấm từ bản vẽ trên phần mềm Solidwordks và in 3D tạo mẫu để sản xuất các chi tiết tạo nên khung sườn robot hoặc các chi tiết đòi hỏi khả năng chịu lực cao trong quá trình robot hoạt động. Công nghệ cắt laser có tốc độ gia công sản phẩm nhanh, với các linh kiện kim loại của robot bóng bàn tốc độ sản xuất đạt 30 giây/linh kiện.

Ứng dụng công nghệ phay CNC 4 trục viết tắt cho Computer Numerical Control (điều khiển bằng máy tính) để sản xuất khuôn ép nhựa các bộ phận vỏ robot, các bộ phận này đã được công nghệ in 3D sản xuất mẫu trước đó và được đánh giá hiệu quả qua thực tế.

Ứng dụng công nghệ ép phun để sản xuất các bộ phận vỏ robot, các máy sử dụng có lực bơm 180 đến 250 tấn. Với công nghệ này cho phép gia công sản phẩm nhanh, với tốc độ sản xuất đạt 60 giây/bộ phận.

Tuy nhiên qua thực tế sản xuất cho thấy với 3 máy in 3D chạy trung bình 12 giờ trong một năm chỉ sản xuất được tối đa 100 robot bóng bàn/năm. Ngoài ra vật liệu in 3D là nhựa PLA quá trình lão hóa diễn ra nhanh chóng, dẫn đến chi tiết giòn, dễ gẫy, về lâu dài ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và uy tín của nhà sản xuất. Vì vậy, cần nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất với quy mô hơn, đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước, tiến tới nâng cao chất lượng để có thể xuất khẩu quốc tế.

Khác biệt của quy trình công nghệ sản xuất mới đó là ứng dụng công nghệ in 3D chế tạo rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm mẫu xuống còn 1 robot/tháng, sau đó ứng dụng cắt laser, ép khuôn để sản xuất với quy mô công nghiệp. Nếu mỗi tháng sản xuất 22 ngày thì ước tính sau 12 tháng sản xuất liên tục đạt công suất 10.560 robot/năm, lớn hơn rất nhiều so với công suất mà dự án đã đề ra 1.800 robot/năm.

Có thể nói công nghệ in 3D cho phép các công ty sản xuất hàng tiêu dùng tăng cường khả năng cạnh tranh trong nghiên cứu phát triển, thử nghiệm và sản xuất sản phẩm. Các nhà sản xuất đồ chơi, quần áo thể thao, thiết bị văn phòng, phụ kiện, các sản phẩm chăm sóc cá nhân đã nhận thấy tiềm năng và lợi ích của công nghệ in 3D. Thị trường toàn cầu của công nghệ in 3D được định giá hơn 9 tỷ USD vào năm 2019.

Năm 2020, in 3D nổi lên như một trong những công nghệ quan trọng trong cuộc chiến chống lại đại dịch COVID-19. Khả năng in nhiều loại sản phẩm như thiết bị bảo vệ cá nhân, thiết bị y tế, gạc, phụ kiện, bộ dụng cụ đào tạo và khu vực cách ly theo yêu cầu là rất quan trọng để giải quyết sự gián đoạn trong chuỗi cung ứng và tình trạng thiếu hụt trang thiết bị ở các quốc gia khác nhau. Theo ước tính, trong tương lai gần giá trị toàn ngành công nghệ in 3D có thể đạt 600 tỷ USD tương ứng với 5% giá trị của nền sản xuất toàn cầu. Và việc các môn thể thao tại Việt Nam đang từng bước ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến vào sản xuất, huấn luyện, giảng dạy chắc chắn sẽ đem đến những kết quả tích cực trong tương lai./.

Thùy Anh

Print
246 Đánh giá bài viết này:
No rating

Contact author

x

Thư viện ảnh

Liên kết

TRANG TIN ĐIỆN TỬ THỂ DỤC THỂ THAO VIỆT NAM
CƠ QUAN CHỦ QUẢN: TỔNG CỤC THỂ DỤC THỂ THAO
Giấy phép số: 559/GP-BC do Bộ Văn hóa - Thông tin cấp ngày 14/12/2004
Tổng biên tập: TS. Đàm Quốc Chính - Giám đốc Trung tâm Thông tin
Địa chỉ: 36 Trần Phú - Ba Đình - Hà Nội * Điện thoại: (84-24) 3747 3310 - 3747 2958 * FAX: (84-24) 3747 1981
Email:banbientap@tdtt.gov.vn Hỗ trợ kỹ thuật: support@tdtt.gov.vn
Ghi rõ nguồn www.tdtt.gov.vn khi phát hành lại thông tin từ trang này
CopyRight@ Trung tâm thông tin thể dục thể thao
Back To Top